DE3430249A1 - Verfahren zur herstellung einer vakuum-skin-packung und die dadurch hergestellte packung - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer vakuum-skin-packung und die dadurch hergestellte packungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Grundplatten oder Schalen für Vakuumpackungen und
insbesondere zur Herstellung einer für Vakuum-Skin-Verpackungen geeigneten Grundplatte. Normalerweise wird bei Skin-Verpackungsverfahren
eine Ware auf einer Grundplatte (einem Trägerelement) von einer Plastikfolie umschlossen, die
sich an die Ware wie eine Haut anschmiegt und die an der Grundplatte haftet. Bei der Vakuum-Skin-Verpackung
sind der Film und die Grundplatte gasundurchlässig und der das Produkt enthaltende Raum ist evakuiert.
"15 Auf dem Gebiet der Verpackung und insbesondere der Nahrungsmittel-Vakuumverpackung
sind verschiedene Verfahren bekannt, die darauf abzielen, der verpackten Ware Eigenschaften wie
dauerhafte Unveränderlichkeit, bequeme Handhabung und Widerstandsfähigkeit gegen unachtsame Handhabung und/oder
Stöße zu verleihen.
Neben anderen offenbarte die Anmelderin in der Europäischen Patentanmeldung 83300134.9 und in der DE-OS 33 41 072 einige
Lösungen für die Probleme der Faltenbildung während der Aufbringung der Versiegelungsfolie auf die Vakuum-Skin-Packung
und der Größenabhängigkeit des Behälters von der Ware, an die er sich anpassen soll.
Die DE-OS 33 41 072, auf die hiermit Bezug genommen wird, betrifft die Verwendung eines bogenförmigen Trägermaterials
bei der Verpackung von Waren, wobei das Trägermaterial eine im wesentlichen schalenförmige Gestalt aufweist.
Die Schale kann aus einer Mehrschichtlaminatfolie mit angemessener relativer Steifheit gebildet sein, die der
Schale Formbeständigkeit verleiht.
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Die Verwendung solcher Materialtypen verursacht beträchtliche Herstellungskosten, da zusätzlich zu den Kosten für die
Formung des bogenförmigen Elementes Kosten dadurch entstehen,
daß die verschiedenen die Folie bildenden Schichten laminiert werden, wobei diese Kosten für ziemlich steife Materialien
recht hoch werden. Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß am Ende des Verpackungsvorgangs die am Auslaß der
Verpackungsmaschine in Form einer kontinuierlichen Bahn von Seite an Seite angeordneten Packungen ankommenden Behälter
voneinander getrennt und vorzugsweise zurechtgeschnitten werden müssen.
Hinsichtlich der Verwendung einer Mehrschichtlaminatfolie
als Grundplatte, die vorzugsweise eine untere Schicht, die für Luft durchlässig oder halbdurchlässig ist und eine
obere Schicht, die von einer als Gasbarriere wirkenden undurchlässigen Folie gebildet wird, hat, ist zu beachten, daß
das ansonsten nutzlose Vorhandensein von undurchlässiger Folie an den Teilen der Grundplatte, die beim Zurechtschneiden
entfernt werden, zu Materialverschwendung führt; darüber hinaus erlaubt die Verwendung von Mehrschichtlaminatfolie
nicht, die bei der abschließenden Bearbeitung anfallenden abgeschnittenen Stücke wiederzuverwenden, da diese Stücke aus
verschiedenen Materialien zusammengesetzt sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Vermeidung der obengenannten Nachteile ein verbessertes Verfahren
zur Herstellung von insbesondere für Vakuum-Skin-Verpackungsanwendungen bestimmten Behältern zu schaffen, das die
Verwendung von im Handel leicht erhältlichen Materialien ermöglicht und dadurch die Notwendigkeit überwindet,
zu Beginn teure zusätzliche Laminierungsstufen auszuführen.
Aufgabe der Erfindung ist es auch, die Herstellungskosten
der Verpackung ohne Nachteile für die Versieqelunqs- und Vakuumhaltceigenschai.'ten zu vermindern.
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Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, die Wiederverwendung des beim Zurechtschneiden der Verpackung anfallenden
Materials zu ermöglichen.
Zur Aufgabe der Erfindung gehört nicht zuletzt, Grundplatten mit sehr unterschiedlichen Merkmalen zu schaffen, die
an die Anforderungen der zu verpackenden Warentypen und an die Art der gewählten Verpackung angepaßt sind.
Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung von Grundplatten für Vakuumverpackungsanwendungen
gelöst, bei dem ein Substrat aus einem wärmeformbaren Material geformt wird und eine undurchlässige
Folie auf das Substrat mittels einer pneumatischen Druckdifferenz aufgebracht wird.
Das Substrat ist vorzugsweise eine Schicht aus wärmeformbarem Material, das entweder durchlässig, halbdurchlässig
oder undurchlässig für Luft ist; vorzugsweise hat die Grundplatte die Form einer Schale mit aufwärts gerichteten
Wänden. Bevorzugte Substratmaterialien sind Polystyrol, Polypropylen, Vinylidenchloridcopolymer, Polycarbonat,
Copolymere auf Acrylnitrilbasis und Polyamide.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer schalenförmigen Grundplatte
für Vakuumverpackungsanwendungen geschaffen, bei dem ein Substrat so geformt wird, daß es einen Boden und
nach oben gerichtete Seitenwände hat und dann eine undurchlässige Folie auf das Substrat mittels einer pneumatischen
Druckdifferenz aufgebracht wird. Die undurchlässige Folie, die auch als "erste" undurchlässige Folie bezeichnet
wird, hat vorzugsweise geringere Abmessungen als das Substrat, so daß das beim abschließenden Zurechtschneiden"anfallende
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Material wieder verwendet werden kann und undurchlässiges Material gespart wird. Des weiteren ist bevorzugt, daß die
undurchlässige Folie mindestens eine wärmeschweißbare Oberfläche hat.
Die Erfindung liefert auch eine Vakuumpackung, vorzugsweise
eine Vakuum-Skin-Packung, die dadurch gebildet ist, daß eine Ware auf der Grundplatte gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt.
angeordnet und zwischen der erstgenannten und einer zweiten undurchlässigen Folie, die hermetisch miteinander versiegelt
sind, eingeschlossen ist, wobei der Raum, in den die Ware eingeschlossen ist, evakuiert ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Querschnittsdiagramm der Substratformungsstufe;
Figuren Querschnittsdiagramme der Schritte zur Aufbringung 2 und 3 der undurchlässigen Folie auf das Substrat;
Figuren dieselben Schritte wie die Figuren 2 und 3, jedoch
4 und 5 bezüglich eines zur gleichzeitigen Bildung mehrerer Behälter bestimmten Substrates;
Figuren nachfolgende Stufen einer Ausführungsform des
6 und 7 Vakuum-Skin-Verpackungsverfahrens, bei denen
eine Versiegelungsfolie auf eine Ware aufgebracht
wird, die sich auf einer geformten Grundplatte befindet;
Figur 8 ist ein Querschnittsdiagramm einer erfindungsgemäßen
Vakuum-Skin-Packung; und
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.».Figur 9 ist eine perspektivische Ansicht einer fertigen
Packung.
ρ- Die erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft
die Formung, insbesondere Wärmeformung in an sich bekannter Weise eines Materials, das entweder steif oder geschmeidig
oder expandiert sein kann und daß im folgenden mit dem allgemeinen Begriff "Substrat" 'bezeichnet wird.
Dem genannten Substrat, das in den Figuren mit (1) gekennzeichnet ist, wird in einer Vorformungseinrichtung eine vorzugsweise
schalenförmige Gestalt gegeben. Zu diesem Zweck t
wird eine geeignete Form (4) für Wärmeformungsanwendungen verwendet, in der das Substrat die genannte schalenförmige
Gestalt annimmt, bei der von einem Boden (2) die gegenüberliegenden Seiten als divergierende Wände (3) ausgehen.
Wie in der oben genannten DE-OS 33 41 072 der Anmelderin erklärt 'wird, schafft die Steigung der Wände die Möglichkeit,
die Faltenbildung im Verlauf einer folgenden Stufe der Aufbringung einer undurchlässigen Folie, die unten erläutert
wird, zu vermindern oder sogar gänzlich zu vermeiden.
Die einzige Anforderung an das zur Bildung des Substrats
__ verwendete Material ist, daß es ein wärmeformbares Material
25
ist, das entweder steif oder geschmeidig oder expandiert sowie entweder durchlässig, halbdurchlässig oder undurchlässig'
sein kann. Die erfindungsgemäßen Ziele werden vorzugsweise durch ein einschichtiges, nicht laminiertes
Material erreicht, obwohl für besondere Zwecke die Verwendung
eines laminierten Mehrschichtmaterials auch möglich ist.
Zu den für die oben genannte Verarbeitung geeigneten Materialien gehören Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polypropylen,
Polycarbonate, Copolymere auf Acrylnitrilbasis und 35
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"*· Polyamide wie Nylon 6, wobei darauf zu achten ist, daß
die Dicke des verwendeten Materials mit der Ziehtiefe der Wärmeformung und den angestrebten Endmerkmalen der
Packung kompatibel ist.
5
5
Erfindungsgemäß wird auf das so geformte Substrat eine
undurchlässige Folie (5) aufgebracht, deren feste Haftung auf dem Substrat mittels einer pneumatischen Druckdifferenz
bewirkt wird, die z.B. durch ein Aufbringverfahren vom
Vakuumtyp erzeugt wird, wie es in der DE-OS 33 41 072, der Europäischen Patentanmeldung 83 3 00 13 4.9 und der GB-PS
1 307 054 beschrieben ist. Die Haftung der undurchlässigen Folie auf dem Substrat wird z.B. dadurch erreicht, daß eine
Folie verwendet wird, die mindestens eine wärmeschweißbare Oberfläche hat, die das Substrat berührt. Eine wärmeaktivierbare
Klebstoffbeschichtung kann verwendet werden, um eine wärmeschweißbare Oberfläche zu schaffen.
Die Fähigkeit der Folie (5), eine Gasbarriere zu bilden, erlaubt die Herstellung des Substrats aus einem Material,
das für Luft durchlässig oder halbdurchlässig ist, wobei der Zweck des Substrats darin besteht, die Packung zu
schützen und ihr Steifheit zu verleihen.
Wie in Figur 2 gezeigt, werden die undurchlässige Folie und das Substrat in eine Vakuumkammer (6) gebracht, die
einen oberen Teil (7) und einen unteren Teil (8) hat. Die Folie wird vorzugsweise einer Vorheizstufe unterworfen,
bevor sie in die Kammer gebracht wird. In dem oberen
Teil der Kammer wird sukzessive ein pneumatisches Vakuum
erzeugt.
In gleicher Weise wird dann auch im unteren Teil der Kammer ein pneumatisches Vakuum geschaffen. Dann wird
in den oberen Teil (7) Luft eingelassen, um vollständige
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Haftung der undurchlässigen Folie auf dem Substrat mittels der pneumatischen Druckdifferenz zwischen der oberen
Kammer (7) und der unteren Kammer (8) zu bewirken.
Nach Abschluß dieses Vorgangs wird der untere Teil der Kammer wieder auf normale Druckbedingungen gebracht und
so eine Schale oder Grundplatte (9) hergestellt, bei der die undurchlässige Folie und das Substrat vollständig
aneinander haften.
Wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt, ist es in der Praxis auch üblich, eine Anzahl von Seite an Seite nebeneinanderliegenden
Schalen vorzuformen, die dann getrennt werden,
worauf der Verpackungsvorgang in einer nicht gezeigten
Zurechtschneideeinrichtung abgeschlossen wird.
Sowohl bei den sequenziell in einer Reihe, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, angeordneten Schalen als auch
bei den sequenziell Seite an Seite, wie in den Figuren
4 und 5 gezeigt, angeordneten Schalen ist zur Bewegung der Schalen zu den verschiedenen Verpackungsstufen im
allgemeinen ein Greifrand (10) auf beiden Seiten der Bahn aus sequenziell angeordneten Schalen vorgesehen, der
dann in der Zurechtschneideeinrichtung abgeschnitten wird.
Der Rand, der nicht Teil der Verpackung ist, muß nicht mit der undurchlässigen Folie bedeckt sein. So schafft
das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, die undurch-
lässige Folie in geringeren Größen als dem effektiven Ausmaß des Substrates einzusetzen, wobei sie nur groß
genug sein muß, um diejenigen Flächen zu bedecken, die als undurchlässige Unterlage für die Ware (11) benötigt
werden. Die unbedeckten überstehenden Flächen an den
Seiten des Substrates bilden also die Greifränder (10).
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"*" Abgesehen von der Einsparung an Material, das dazu dient,
die Schale undurchlässig zu machen, wird so die Möglichkeit geschaffen, bei der Entfernung der Greifränder nur solche
Stücke abzuschneiden, die nicht durch das Vorhandensein 5
verschiedener Materialien verunreinigt und daher zur Wiederverwendung bei der Substratherstellung geeignet
sind.
Bei den genannten Stufen zur Aufbringung der undurchlässigen
Folie verhindert dxe Neigung der Wände 3 des Substrates die Bildung von Falten in der undurchlässigen Folie,
wenn die letztere auf dem Substrat zur Haftung gebracht wird.
Die Verpackung von Waren kann nach zwei verschiedenen Verfahren vorgenommen werden: Gemäß dem ersten Verfahren
wird eine Ware (11) auf den Boden der Schale (9) gelegt und dann einer Vakuumbehandlung der oben beschriebenen *
Art unterworfen, bei der eine zweite undurchlässige Folie
(12) von oben auf die Oberfläche der Anordnung aus Ware und Schale aufgebracht wird, und die zweite undurchlässige
oder Gasbarrienfolie (12) auf der Folie (5) und der freiliegenden Oberfläche des Produkts haftet, um die Packung
zu versiegeln und im Zustand eines pneumatischen Vakuums
, ,.
zu halten.
In diesem Fall ist es wichtig, daß die Oberfläche der Folie (5) mit der Folie (12) in den Bereichen, in denen Kontakt irir
dem Substrat besteht, versiegelbar ist und daß sie gegenüber
der Folie (12) eine geringere Haftung als gegenüber dem Substrat entwickelt.' Dies dient dazu, eine mögliche DeLamini·.?-
rung oder Trennung von Substrat und undurchlässiger Folie be.:-. Öffnen der Packung zu verhindern.
Zu diesem Zwecke sollte entweder die Folie.·· (5) OtIt1L- die
Folie (12) zumindest auf der vorgesehenen KotUaktoborl i.ici ·
Wärmeschweißeigenschaften haben. Die undurchlässige oder
Gasbarrierenfolie (5) oder (12) wird aus einem bekannten Material hergestellt, daß den Anforderungen genügt, nämlich
der Wirkung als Gasbarriere und der Verschweißbarkeit mit den 5
benachbarten Folien. Beispielsweise können Laminatfolien
verwendet werden. Die Folie (5) kann aus einem Dreischichtlaminat hergestellt sein, d.h. zwei wärmeschweißbare äußere
Schichten und eine dazwischenliegende Barrierenschicht haben.
Alternativ kann die erfindungsgemäße Schale oder Grundplatte
als konventionelle wärmegeformte Schale verwendet werden, d.h. mit der zu verpackenden Ware gefüllt, vorzugsweise
einem Vakuum unterworfen und mit einer auf die äußeren Bereiche um die Ware herum aufgeschweißten Folie
versiegelt werden.
Falls gewünscht, kann das Substrat aus Pappkarton bestehen und hat dann vorzugsweise die Form eines ausgestanzten
Stücks, bei dem mehrere separate Schalen vorgesehen sind.
Teile des Kartons sind ausgestanzt, um eine Aufwärtsfaltung
derjenigen Kartonteile zu erlauben, die die im allgemeinen aufwärts gerichteten Seitenwände der fertigen Schale
bilden; da der Karton im wesentlichen nicht dehnbar ist (im Gegensatz zum wärmeformbaren Substratmaterial, das für die in
den Figuren gezeigten Grundplatten verwendet wird), kann die Anordnung so sein, daß der Faltvorgang nicht nur eine
Absenkung des Bodens relativ zu den Teilen des Kartons, die den Rand einer Schale bilden (oder umgekehrt eine Anhebung der
Randteile relativ zum Boden) beinhaltet, sondern auch eine
wechselseitig annähernde Bewegung der Böden, um die Aufwärtsfaltung
der Seitenwände zu erleichtern. Vorzugsweise liegt der ausgestanzte Karton in Form einer kontinuierlichen Bahn vor.
In diesem Fall findet die relativ annähernde Bewegung der Böden sowohl in Längsrichtung der Bahn als auch in Querrich-
tung statt.
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Die erwünschte annähernde Bewegung der Schalenböden des ausgestanzten Kartons kann durch die Verwendung von Saugformen
erreicht werden, die in der Lage sind, die Böden
senkrecht nach unten und horizontal zu ziehen, so daß 5
die Lateralbewegung gleichzeitig mit der Aufwärtsfaltung
der Seitenwände zustande kommt. Dieselbe Saugform kann dazu dienen, den als Schale ausgestanzten Karton, der
aus einer Schale oder einem Satz von Schalen besteht, in der aufgerichteten Anordnung zu stützen, während die
undurchlässige überzugsfolie auf die konkave Seite jeder
Schale aufgeschweißt wird, um den aufgefalteten Schalenkartons
Stabilität zu geben.
Zur Herstellung des die Schalen bildenden Kartons gehört
das Ausschneiden von Flächen, die zusammenrücken, wenn
die Seitenwände der Schale aufgerichtet werden, und diese ausgeschnittenen Flächen werden dann durch die auf dem
ausgestanzten Karton haftende wärmeerweichte undurchlässige Folie zusammengehalten.
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Wie für die wärmegeformten Schalen in den Figuren gezeigt,
kann solch eine ausgekleidete Grundplatte zur Vakuum-Skin-Verpackung verwendet werden, wobei einfach eine Ware
auf der undurchlässigen Folie, die nun mit dem Substrat
verbunden ist, angeordnet wird und dann die Ware und die Folie mit einer weiteren undurchlässigen Folie durch
Skin-Verpackungsmaßnahmen bedeckt werden.
In dieser Beschreibung wurde die "undurchlässige Folie"
als exne Barrxerenfolie bezeichnet, die für Luft undurchlässig
ist. Solch eine Folie hat vorzugsweise eine Sauerstoff-Durchlaßrate
von weniger als 4 50 ml/m~/Tag/bar und besonders bevorzugt von weniger als 30 ml/m"/Tag/bar. Solche Folien
sind dem Fachmann als "Sauerstoffbarrierenfolien" bekannt.
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Die beschriebene Erfindung kann auf viele verschiedene Weisen modifiziert und variiert werden, ohne daß der
Bereich des ursprünglichen erfindungsgemäßen Konzeptes
verlassen wird. Darüber hinaus können bei der Ausführung 5
der Erfindung sowohl beliebige Materialien als auch Ausmaße und Formen gewählt werden, um den besonderen Verpackungsanforderungen zu genügen. Zum Beispiel kann die gasundurchlässige
Grundschale innerhalb der Festigkeitsgrenzen des gewählten Substrats eine Außenwand für eine Packung
bilden, die einen evakuierten Innenraum hat. Zwei Schalen aus genügend steifem Substratmaterial können einander
gegenüber angeordnet sein.
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Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung einer insbesondere für Vakuum-Verpackungsanwendungen bestimmten Grundplatte,
gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:
a) Formung eines Substrates aus einem wärmeformbaren
Material und
b) Aufbringen einer undurchlässigen Folie auf das Substrat mittels einer pneumatischen Druckdifferenz.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Substrat verwendet wird, das aus einer einzigen
Schicht eines wärmeformbaren Materials hergestellt ist, das entweder durchlässig, halbdurchlässig oder
undurchlässig für Luft ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Substrat eine im wesentlichen schalenform-:
Gestalt gegeben wird, die einen Boden hat, von dem divergierende Seitenwände ausgehen.
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4. Verfahren zur Herstellung einer schalenförmigen Grundplatte
für Vakuum-Verpackungsanwendungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat so geformt wird,
daß es einen Boden und nach oben gerichtete Seitenwände hat und dann eine undurchlässige Folie auf das Substrat
mittels einer pneumatischen Druckdifferenz aufgebracht
wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung des Substrates
folgende Materialien verwendet werden: Polystyrol, Vinylidenchloridcopolymer, Polypropylen, Polycarbonat,
Copolymere auf Acrylnitrilbasis und Polyamide.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Substrat Pappkarton verwendet wird und die Schale durch Faltung eines ausgestanzten Stücks Karton hergestellt
wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die undurchlässige Folie
mindestens eine wärmeschweißbare Oberfläche hat, die auf dem Substrat haftet.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftung der Folie auf dem Substrat durch
Vorheizen der Folie und Anwendung der pneumatischen Druckdifferenz, wodurch das Substrat und die Folie
miteinander wärmeverschweißt werden, bewirkt wird.
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9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie verwendet
wird, deren Abmessungen kleiner sind als die effektiven Abmessungen des Substrats vor einer Zurechtschneidestufc.
10. Grundplatte zur Verpackung von Waren, die durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 oder
einem der Ansprüche 7 bis 9 hergestellt ist, gekennzeichnet durch ein Substrat aus wärmeformbarem Material mit
einer auf einer Seite desselben haftenden undurchlässigen Folie.
11. Grundplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus einem für Luft entweder durchlässigen
oder halbdurchlässigen einschichtigen Material hergestellt ist.
12. Vakuumpackung, gekennzeichnet durch eine Grundplatte gemäß Anspruch 9, auf der zwischen der undurchlässigen
Folie und einer zweiten undurchlässigen oberen Folie eine Ware angeordnet ist, wobei die obere Folie auf
der Oberfläche der erstgenannten undurchlässigen
..Folie so haftet, daß eine hermetische Versiegelung
mit derselben gewährleistet ist, die erste und die zweite Folie die Ware in einem evakuierten Raum einschließen
und die Oberflächen der zweiten undurchlässigen Folie und der erstgenannten undurchlässigen Folie
so sind, daß sich zwischen ihnen eine schwächere Haftung ausbildet, als sie zwischen den Berührunasf 1 a :r. ■
der undurchlässigen Folie und des Substrats besteht.
BAD ORIGINAL
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